[发明专利]一种耐高温双马来酰亚胺树脂载体结构胶膜及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及高温固化耐高温结构胶黏剂，具体涉及一种耐高温双马来酰亚胺树脂载体结构胶膜及其制备方法。

背景技术

结构胶黏剂是一种用于承力结构胶接的胶黏剂,它能够传递较大的静态、动态载荷，并在使用环境中可以长期可靠的工作。相对于糊状结构胶黏剂和溶剂型结构胶黏剂，膜状结构胶黏剂因具有胶层厚度均匀可控、挥发份低、高强度、高韧性、高耐久性和高可靠性等优点而在航空航天领域获得了广泛使用。

由于纯双马来酰亚胺树脂固化产物交联密度大，耐温性虽高，但工艺性能和韧性较差，自身既不具备成膜条件也无法满足结构胶膜的韧性要求，因此对其进行成膜工艺改性和增韧改性是关键技术。现有的双马来酰亚胺树脂结构胶膜一般采用烯丙基双酚A对4,4’-二胺基二苯甲烷型双马来酰亚胺树脂（BDM型双马来酰亚胺树脂）进行共聚合改性改善其工艺性能，然后采用第二相（热固性树脂、热塑性树脂或橡胶）对其进行外增韧改性，通过固化过程发生相分离产生两相结构而达到增韧效果，受增韧剂分子量、固化工艺和固化反应动力学影响，相分离往往不彻底，因此胶黏剂的耐热性和模量下降较大，增韧的可靠性也受到一定的影响。

目前，国内外已有商品化的双马来酰亚胺结构胶膜，但均不兼具耐高温和高韧性特性，如Hexcel公司的ReduxHP655双马胶膜的玻璃化转变温度达到了297.4℃，但蜂窝夹层结构滚筒剥离强度仅为37.80N.m/m(铝合金蒙皮/铝合金蜂窝)；Henkel公司的HysolEA9673的双马胶膜的服务温度可以达到288℃，但蜂窝夹层结构滚筒剥离强度为20.2N.m/m（铝合金蒙皮/铝蜂窝），国内仅有黑龙江省科学院石油化学研究院J-188双马胶膜一个品种，其玻璃化转变温度仅为210℃左右，长期使用温度为200℃以下，蜂窝夹层结构滚筒剥离强度（铝合金蒙皮/铝蜂窝）为35.0N.m/m。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有双马来酰亚胺胶膜不兼具高耐温等级和高韧性，且工艺性能差无法大面积铺贴的问题。而提供了一种耐高温双马来酰亚胺树脂载体结构胶膜及其制备方法。

本发明的一种耐高温双马来酰亚胺树脂载体结构胶膜按照质量份数是由75～100份的双马来酰亚胺树脂、50～75份的工艺改性剂、10～25份的增韧改性剂、1～4份增容剂和1～4份的触变剂和载体制成；其中，所述的双马来酰亚胺树脂是由BMT型耐高温短链双马来酰亚胺树脂、4,4’-二胺基二苯甲烷型双马来酰亚胺树脂和含醚键44DADPE型双马来酰亚胺按质量比为5:3:2的比例组成。

本发明的一种耐高温双马来酰亚胺树脂载体结构胶膜的制备方法按照以下步骤进行：一、按质量份数称取75～100份的双马来酰亚胺树脂、50～75份的工艺改性剂、10～20份增韧改性剂、1～4份增容剂和1～4份的触变剂；二、将步骤一称取的双马来酰亚胺树脂和工艺改性剂加入到反应釜中在搅拌状态下加热升温至135～145℃并保温20～30分钟后得到共聚合改性双马树脂；三、将步骤一称取的增容剂溶于无水乙醇制成含固量为5%的乙醇溶液，然后加入步骤一称取的增韧剂，再以800～1000转/分钟的搅拌速率分散5～10分钟，然后脱除无水乙醇并烘干，得处理后的增韧剂；四、将步骤二中制得的共聚合改性双马树脂和步骤三中处理过的增韧剂采用机械共混法混合均匀，然后再加入步骤一称取的触变剂继续共混至均匀，既得到了胶料；五、将上述胶料在载体辅助成膜条件下采用三辊转涂制膜机成膜，即完成耐高温双马来酰亚胺树脂载体结构胶膜的制备；其中，所述的成膜温度为70～90℃；步骤四所述的采用机械共混的设备为三辊研磨机或真空捏合机；所述的双马来酰亚胺树脂是由BMT型耐高温短链双马来酰亚胺树脂、4,4’-二胺基二苯甲烷型双马来酰亚胺树脂和含醚键44DADPE型双马来酰亚胺按质量比为5:3:2的比例组成。

本发明包含以下有益效果：

本发明采用不同结构特点的双马树脂混合物作为主体树脂，采用耐高温改性剂为工艺改性材料，以无机和有机化合物为增韧剂(采用增容剂对其表面处理)，以无机纳米填料为触变剂，以纤维编织物为载体，采用共聚合、机械共混技术制备胶料，采用三辊涂布成膜技术制备了一种改性双马来酰亚胺树脂胶膜，具有耐高温、高韧性、胶接可靠性高、工艺性能好的等特点，可满足与双马树脂基复合材料大面积共固化胶接要求，有望在航空航天领域耐高温金属或复合材料结构件的制造中获得应用。